苝单酰亚胺迫位稠合富勒烯类衍生物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提出了苝单酰亚胺迫位稠合富勒烯类衍生物及其制备方法与应用。苝单酰亚胺迫位稠合富勒烯类衍生物具有式(I)或(II)所示结构，该化合物用作有机光伏材料中的电子受体时光电转换效率高，是一种具有重要应用前景的有机光伏电池电子受体材料。

【技术实现步骤摘要】
苝单酰亚胺迫位稠合富勒烯类衍生物及其制备方法与应用
本专利技术属于有机化学合成
，具体地，本专利技术涉及苝单酰亚胺迫位稠合富勒烯类衍生物及其制备方法，还涉及该类化合物在有机光伏电池中作为电子受体材料的应用。
技术介绍
自从1985年富勒烯(C60)被发现以来，其独特的结构吸引了物理、化学和生物等领域的科学家的关注。通过对富勒烯进行化学修饰得到的富勒烯衍生物(PCBM)在有机光伏电池领域有着广泛的应用。PCBM类电子受体材料有着很多优点，比如好的溶解性，高的电子迁移率，可以与常见的聚合物给体形成良好的相分离等，然而，PCBM类材料在可见光区有着较弱的吸收。除了富勒烯类受体化合物，近年来，一些非富勒烯类受体材料在光伏领域的应用也取得了很大的进展。因而，电子受体材料仍有待开发和改进。
技术实现思路
现有技术中发现苝酰亚胺类化合物有着良好的化学和热力学稳定性，高的载流子迁移率，在可见光区有着强的吸收，且吸收光谱范围易于调节，被认为是最有前景的n型有机半导体材料之一。基于上述事实的发现，专利技术人巧妙地设计了一类新的化合物，将富勒烯与苝酰亚胺类化合物通过简单的化学键相结合得到的本专利技术的化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其为如式(I)或(II)所示的化合物或如式(I)或(II)所示的化合物的立体异构体、互变异构体、溶剂化物或其盐：

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其为如式(I)或(II)所示的化合物或如式(I)或(II)所示的化合物的立体异构体、互变异构体、溶剂化物或其盐：其中，各R1独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-60烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb或Ra-S(＝O)2-Rb，其中，所述C1-60烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb和Ra-S(＝O)2-Rb各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-60烷基的取代基取代；各R2和R3分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-60烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-60芳氧基、5-60个原子组成的杂芳氧基、C6-60芳硫基或5-60个原子组成的杂芳硫基，其中，所述C1-60烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-60芳氧基、5-60个原子组成的杂芳氧基、C6-60芳硫基和5-60个原子组成的杂芳硫基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-60烷基的取代基取代；各Ra和Rb分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-60烷基、C1-60亚烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基，其中，所述C1-60烷基、C1-60亚烷基、C1-60烷氧基、C3-60环烷基、3-60个原子组成的杂环基、C6-60芳基、5-60个原子组成的杂芳基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-60烷基的取代基取代。2.根据权利要求1所述的化合物，其中，各R1独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-30烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb或Ra-S(＝O)2-Rb，其中，所述C1-30烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb和Ra-S(＝O)2-Rb各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-30烷基的取代基取代；任选地，各R2和R3分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-30烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-30芳氧基、5-30个原子组成的杂芳氧基、C6-30芳硫基或5-30个原子组成的杂芳硫基，其中，所述C1-30烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-30芳氧基、5-30个原子组成的杂芳氧基、C6-30芳硫基和5-30个原子组成的杂芳硫基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-30烷基的取代基取代；任选地，各Ra和Rb分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-,30烷基、C1-30亚烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基，其中，所述C1-30烷基、C1-30亚烷基、C1-30烷氧基、C3-30环烷基、3-30个原子组成的杂环基、C6-30芳基、5-30个原子组成的杂芳基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-30烷基的取代基取代。3.根据权利要求1所述的化合物，其中，各R1独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-15烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb或Ra-S(＝O)2-Rb，其中，所述C1-15烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb和Ra-S(＝O)2-Rb各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-15烷基的取代基取代；任选地，各R2和R3分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-15烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-15芳氧基、5-15个原子组成的杂芳氧基、C6-15芳硫基或5-15个原子组成的杂芳硫基，其中，所述C1-15烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-N(C＝O)-Rb、Ra-S(＝O)2-Rb、C6-15芳氧基、5-15个原子组成的杂芳氧基、C6-15芳硫基和5-15个原子组成的杂芳硫基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-15烷基的取代基取代；任选地，各Ra和Rb分别独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-15烷基、C1-15亚烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基，其中，所述C1-15烷基、C1-15亚烷基、C1-15烷氧基、C3-15环烷基、3-15个原子组成的杂环基、C6-15芳基、5-15个原子组成的杂芳基各自独立地未被取代或被1、2、3、4或5个选自氘、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2和C1-15烷基的取代基取代。4.根据权利要求1所述的化合物，其中，各R1独立地为氢、氘、卤素、CN、NO2、C1-12烷基、C1-12烷氧基、C3-12环烷基、3-8个原子组成的杂环基、C6-10芳基、5-10个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-O(C＝O)-Rb、Ra-NH(C＝O)-Rb或Ra-S(＝O)2-Rb，其中，所述C1-12烷基、C1-12烷氧基、C3-12环烷基、3-8个原子组成的杂环基、C6-10芳基、5-10个原子组成的杂芳基、Ra-O-Rb、Ra-S-Rb、Ra-NH-Rb、Ra-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，冯嘉靖，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11